Квантовые точки — крошечные фрагменты полупроводника размером от 1 до 9 нанометров, электронные и оптические свойства которых зависят от размера. Обычно их используют в солнечных батареях, биологических датчиках и сверхчетких дисплеях. Использование их в качестве репеллента — нечто новое, сообщает IE.

Вместо того чтобы синтезировать квантовые точки из дорогих химических прекурсоров, специалисты компании Green Science Alliance использовали обычные органические отходы: древесину и пищевые остатки. С помощью гидротермального синтеза (нагрева под давлением) они превратили биомассу в углеродные наночастицы. Это не только дешевле, но и решает проблему переработки отходов: вместо того чтобы гнить на свалке, мусор превращается в полезный продукт.

Белокрылка табачная (Bemisia tabaci) — один из самых устойчивых и плодовитых вредителей. Она поражает томаты, перец, хлопок, тыквенные, декоративные растения и сотни других культур. Насекомое не только высасывает соки из растений, но и переносит более сотни вирусных заболеваний, что приводит к колоссальным потерям урожая во всем мире. При этом она быстро вырабатывает устойчивость к химическим пестицидам, поэтому поиск новых, безопасных методов борьбы — насущная задача агрономии.

Механизм отпугивающего действия пока до конца не ясен, но исследователи предполагают, что он связан с оптическими свойствами частиц. Квантовые точки поглощают ультрафиолет и переизлучают его в видимом диапазоне. Это может создавать для насекомых непривычную визуальную или даже физическую среду, которую они воспринимают как опасную. Либо же частицы могут оказывать влияние на химические рецепторы белокрылки, подавляя ее желание питаться или откладывать яйца на обработанных растениях.

В отличие от химических пестицидов, углеродные квантовые точки нетоксичны для человека и не накапливаются в почве, а их производство из отходов решает сразу две задачи: утилизацию биомусора и создание экологичного репеллента.

Компания Green Science Alliance продолжит исследования и планирует провести полевые испытания, чтобы подтвердить эффективность не только в лаборатории, но и в реальных теплицах. Возможно, через несколько лет обычная картофельная кожура и опилки будут помогать фермерам защищать урожай, а свалки станут поставщиками сырья для нанотехнологий будущего.

Датские ученые устранили один из ключевых барьеров в построении масштабируемых квантовых сетей на базе существующих оптоволоконных кабелей и стандартных кремниевых чипов — им удалось создать квантовые точки, излучающие фотоны телекоммуникационного диапазона.